1. «Новый подход к проектированию согласующих трансформаторов с вращающимся магнитным полем».
Авторы: Кузьмин Илья Юрьевич (АО «Северное производственное объединение «Арктика»), Черевко Александр Иванович (Институт судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз) филиал Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова в Северодвинске).
Стр.: 28-38.
Представлен физико-математический подход к определению энергетических и массогабаритных характеристик согласующих многофазных трансформаторов с вращающимся магнитным полем малой и средней мощности. Согласующие трансформаторы работают в составе статических полупроводниковых преобразователей нового типа, обеспечивающих повышение электромагнитной совместимости в автономных судовых электроэнергетических системах.
Показано, что предлагаемый подход может быть успешно применён как для автоматизированного расчёта энергетических и массогабаритных характеристик трансформаторов с любыми заданными параметрами (магнитная индукция в воздушном зазоре, активные сопротивления обмоток, длина и диаметр магнитной системы и т.д.), спроектированными на различное питающее и выходное напряжение, так и для оценки вклада каждого из таких параметров в динамику изменения коэффициента полезного действия, удельной массы и объёма трансформатора. Кроме того, предлагаемый подход претендует на роль самостоятельного доказательства лучших удельных массогабаритных характеристик полупроводниковых преобразователей с согласующими трансформаторами с вращающимся магнитным полем по сравнению с полупроводниковыми преобразователями с согласующими трансформаторами с пульсирующим магнитным полем.
2. «Экспериментальное исследование путей повышения эффективности импульсного дефектографирования для контроля состояния обмоток высоковольтных трансформаторов».
Авторы: Лавринович Валерий Александрович (Крыловский государственный научный центр), Лавринович Алексей Валериевич (Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа), Мытников Алексей Владимирович (Национальный исследовательский Томский политехнический университет).
Стр.: 39-48.
Энергетическая эффективность и надежность электроэнергетических систем во многом зависит от состояния высоковольтного трансформаторного оборудования. Дефектное состояние одной трансформаторной единицы часто является причиной внезапной аварийной остановки всей технологической цепи комплексного производственного процесса. Для предупреждения подобных ситуаций необходима эффективная технология контроля состояния обмоток трансформаторов. Стандартные методы являются малоэффективными для выявления дефектов обмотки на ранних стадиях развития.
Предложен подход к методологии диагностики дефектов обмотки, основанный на применении зондирующего импульса наносекундной длительности с крутым фронтом. Показано, что зондирование обмоток импульсом длительностью 100 нс и фронтом порядка 20 нс позволяет выявлять как механические, так и электрические дефекты. Эксперименты, выполненные на физической модели силового трансформатора, показали, что предложенный метод обладает необходимой чувствительностью к незначительным изменениям емкостных элементов, вызванных дефектами в начальной стадии развития. Установлено, что чувствительность метода наносекундных импульсов существенно повышается по мере уменьшения длительности и роста крутизны фронта зондирующего импульса.
3. «Кразвитию теории резонансных процессов в обмотках силовых трансформаторов. Ч. 1. Частотные характеристики схемы с двумя П-звеньями».
Автор: Ларин Василий Серафимович (Всероссийский электротехнический институт (ВЭИ) – филиал ФГУП «Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. академ. Е.И. Забабахина» (РФЯЦ-ВНИИТФ)).
Стр.: 49-55.
Обмотки силовых трансформаторов представляют собой сложные колебательные контуры. Их собственные частоты колебаний составляют от единиц до сотен кГц, и при неблагоприятных стечениях они могут совпадать с частотами переходных колебаний напряжения в электрических сетях, вызванных коммутациями и короткими замыканиями в кабельных линиях. Развитие электрических сетей и широко применяемые в последнее время технические решения приводят к тому, что все чаще в эксплуатации отмечаются случаи повреждений изоляции обмоток силовых трансформаторов по причине резонансных перенапряжений.
В статье сделана попытка развить теорию резонансных процессов в обмотках силовых трансформаторов. Рассмотрены частотные зависимости напряжений и токов в упрощенной схеме замещения обмотки силового трансформатора. Получены аналитические выражения для проводимостей отдельных частей схем замещения и напряжений в промежуточных узлах, а также выражения собственных частот колебаний рассмотренных схем замещения. Показано, что причиной резонансного повышения напряжения в обмотках трансформаторов является резонанс напряжений, вызванный наличием у обмотки собственной индуктивности и емкости на землю. С помощью анализа частотных зависимостей проводимостей отдельных частей схем замещения показаны условия и диапазоны частот, при которых возможно возникновение условий для резонанса напряжений.
4. «Моделирование температурного режима, мониторинг и прогнозирование перегрева болтовых контактных соединений токоведущих шин».
Авторы: Каликасов Нурсултан Темирханович, Сарсенбаев Ерлан Алиаскарович (Satbayev University).
Стр.: 49-55.
Широко используемый тепловизионный контроль болтовых соединений прямоугольных шин, находящихся под напряжением, проводится без прямого доступа к диагностируемому объекту. Это дает лишь приближённое представление о состоянии контакта, при этом состояние контактного слоя остается неучтённым. Ещё в большей степени усложняет диагностику высокая теплопроводность материала токоведущих шин, делая картину теплового поля вблизи контактного соединения малоконтрастной. Поэтому актуально развитие диагностики контактных соединений динамическими методами, основанными на анализе термического воздействия прямоугольных испытательных или квазипрямоугольных эксплуатационных импульсов тока в ошиновках электроустановок.
Анализ динамики поля температуры в зоне плоского контакта позволяет установить функциональную связь температуры в контактной зоне с температурой открытой поверхности шины, а также связь фиксируемой на поверхности шины температуры с характеристикой качества контакта – переходным контактным сопротивлением. С помощью имитационного моделирования процесса контроля температуры контактной поверхности в режиме динамического мониторинга показана возможность определения времени срабатывания защиты болтовых соединений прямоугольных шин от перегрева. Предложено использование полученной зависимости в качестве функции преобразования интеллектуального датчика температуры электрического контакта.